TW201200286A - Automatic screw tightening apparatus - Google Patents

Description

201200286 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種自動螺釘擰緊裝置，其藉由螺釘擰緊 機構將螺釘擰緊到物體（subject)的預設待螺紋部分。 【先前技術】 在曰本專利特許出願公開番號特開8_229752中，揭示 了一種根據相關技術的自動螺釘擰緊裝置，其藉由螺釘擰 緊機構將螺釘自動擰緊到物體預定設有螺紋之部分，使預 裝設螺釘一個接一個地從螺釘供給機構自動供給到螺釘擰 緊機構前端的螺釘擰緊頭。然後，將物體固定在可移動的 檯子上，使螺釘擰緊機構的螺釘擰緊頭移動時，物體的螺 紋位置移動到預定的位置。下一步，螺釘被擰緊以裝配物 體。 在該情形中，通過供給軟管將螺釘供給到螺釘擰緊機 構。然而，其仍存在以下缺陷。例如，螺釘頭經常卡在軟 管中。此外，由於螺釘供給機構應當和連接到螺釘捧緊頭 的供給軟管一同移動，使得該螺釘供給機構很大。此外， 由於螺釘擰緊機構應該具有較寬的移動範圍，該螺釘擰緊 裝置在空間上沒有優勢。此外，由於工人或物體與軟管或 其它構件的接觸，可能會發生不能預料的事&。 同時’在日本專利特許出願公開番號特開8_229 7 5 2、 及本案的申請人在之前申請的日本專利申請2〇1〇_29559等 申請中’揭不了一種螺釘擰緊機構，其中驅動鑽頭從驅動 鑽頭（BIT)和螺釘夾持器之間的間隙吸取空氣，使螺釘嚙合 201200286 到驅動鑽頭並夾持螺釘。 【發明内容】 本發明考慮到以上問題，並提供一種自動螺 置’其藉由螺釘擰緊機構自動地相對於物體的預 部擰緊螺釘’其可平滑且自動的裝配，螺釘擰緊 端部在不與軟管或者其它東西連接的情況下平滑 動’該螺釘擰緊機構尺寸小且緊密，使螺釘擰緊 動範圍減少。 爲了達到上述目的，根據本發明的實施方式 自動螺釘擰緊裝置，其使用螺釘擰緊機構的空氣 由螺釘輸送機構，將螺釘從螺釘供給機構輸送到 緊機構，將螺釘嚙合到該螺釘擰緊機構的前端的 部’並將該螺釘擰緊到帶螺紋部。在該螺釘擰緊 放單元設置在螺釘供給機構的輸送管的前端，轉 在該螺釘釋放單元，且供給頭單元安裝在該轉 端’使得與該螺釘擰緊機構的前端的驅動鑽頭 觸’該供給頭單元在緊密接觸的位置和撤離位 動’在緊密接觸位置，供給頭單元與該螺釘擰緊 端的驅動鑽頭部緊密接觸，在撤離位置，供給頭 驅動鑽頭單元，且在緊密接觸位置，該螺釘擰緊 端的驅動鑽頭部與螺釘接觸，並吸引螺釘的頭部 釘嚙合。 在自動螺釘擰緊裝置中，和多個不同種類的 致的多個供給頭部件設置在轉動臂的前端的供給 釘擰緊裝 設帶螺紋 機構的前 地上下移 機構的移 ，提供了 吸力，藉 該螺釘擰 驅動鑽頭 裝置，釋 動臂安裝 動臂的前 部緊密接 置之間移 機構的前 單元遠離 機構的前 以便和螺 螺釘相~ 頭單元， 201200286 且選定預設的供給頭部件並使其與驅動鑽頭部接觸，因此 可以供給不同種類的螺釘到供給頭部件。 在自動螺釘擰緊裝置中，藉由形成彎曲的引導槽形成 每個供給頭部件的彎曲通道，該彎曲通道用於在可分割的 導塊元件的配合面引導螺釘以形成螺釘引導通道。 根據本發明的實施方式的自動螺釘擰緊裝置，由於使 用螺釘擰緊機構的空氣吸力，藉由螺釘輸送機構，將螺釘 從螺釘供給機構以螺釘頭部在前的方式輸送，使輸送管的 內壁損傷減小，螺釘不會卡在輸送管中，且能夠穩定螺釘 的姿態，以使螺釘和驅動鑽頭牢固地嚙合，將螺釘穩定地 供給到驅動鑽頭，並改善可靠'度。 此外，可以自動且快速地將與驅動磚頭部嚙合的螺釘 擰緊到物體的帶螺紋部。而且，螺釘和驅動鑽頭嚙合的配 置簡單，容易保養，且製造成本低廉。 根據本發明的實施方式的自動螺釘擰緊裝置，由於在 轉動臂的前端設置了對應於各種不同種類的螺釘的多個供 給頭部件，能夠快速將各種不同種類的螺釘和驅動鑽頭嚙 合，且由於它可以僅藉由控制供給頭單元的轉動位置來提 供期望種類的螺釘給供給頭單元，所以其配置簡單且容易 保養。 根據本發明的實施方式的自動螺釘擰緊裝置，由於用 於引導螺釘的彎曲引導槽形成在可分割的導塊元件的配合 面，可以自由設計螺釘引導通道的橫截面’其具有相一致 的準確圓形在螺釘引導通道，該螺釘引導通道係由引導槽 201200286 形成’或者需要時僅在彎曲部分中形成具有稍大的 形，不像相關的背景技術，其中管道路徑的彎曲部 的。 【實施方式】 本發明的實施方式從螺釘供給機構經由輸送軟 氯乙烯管或軟管以螺釘的頭部在輸送管前部的方式 釘一個接一個地輸送到螺釘擰緊機構（鑽頭），並通 擰緊機構的空氣吸力’將每個輸送的螺釘的頭部與 緊機構的驅動鑽頭部的前端嚙合，因而自動地且連 螺釘擰緊到預設的帶螺紋部。 在下文’將結合附圖詳細描述根據本發明實施 自動螺釘擰緊裝置。 [整體配置1. 參照圖1整體且示意地描述根據本發明實施方 有螺釘供給機構的自動螺釘擰緊裝置。 該實施方式是一種自動控制裝置。根據該實施 配置有兩個螺釘供給機構1。螺釘供給機構1通過 送機構3的輸送管32將螺釘輸送到螺釘裝配站4的 移動供給頭單元3 3 1。然後，安裝在螺釘裝配站4 的可移動螺釘擰緊機構5向下移動，使得螺釘擰緊 的前端的驅動鑽頭（BIT)部51與供給頭單元331中 接觸。在此狀態中，驅動鑽頭部5 1吸附螺釘的頭部 部嚙合。其後’在螺釘擰緊機構5向上移動時，物 如照相機或行動電話向前或向後移動，使得預定的裝 準確圓 分爲平 管如聚 ，將螺 過螺釘 螺釘擰 續地將 方式的 式的具 方式， 螺釘輸 水準可 的垂直 機構5 的螺釘 而與頭 體421 I 體 421 201200286 的帶螺紋部422和驅動鑽頭部5 1位於同一垂直線。接下來 擰緊螺釘。 [螺釘供給機構1 ] 首先，參照圖2至圖6a和圖6b描述螺釘供給機構1。 圖2是沒有外框的螺釘供給機構的透視圖，而圖3是 圖2的螺釘供給機構的前視圖。如圖2所示，螺釘s儲存 在螺釘供給機構1的螺釘儲存單元1 1中，並藉由導軌i 2 和定位螺釘導軌122,儲存的螺釘S對齊（aligned)且連續地 移動到前表面，該導軌12從螺釘儲存單元11的前殼體板 111突出’該定位螺釘導軌122安裝在導軌12的前端部121 上。 用於該螺釘定位機構的原理可以是眾所皆知的原理。 在該實施方式中，導軌12是擺動的使得在螺釘儲存單元 11中的螺釘S向前運動，導軌12上的備用螺釘S被振動 刷1 3放下，且藉由螺釘收集單元1 4例如被安置在側面上 的轉向磁鐵，該被放下的螺釘S被再次引導到導軌1 2。刷 轉向機構1 3 1將振動刷1 3從一側轉向另一側。該刷轉向機 構131和螺釘收集單元14藉由設置在螺釘儲存單元11的 前表面的驅動馬達15的輸送機構或滑輪或環而被驅動。 [螺釘釋放單元2] 此外，如圖4和圖5中所示，螺釘定位蓋12 3設置在 該定位螺釘導軌1 22上，且配置螺釘釋放單元2以引導該 螺釘S，以便在下一個步驟中，螺釘S的螺釘頭部S1在螺 釘S的移動方向以頭部向前的方式位於螺釘輸送機構3的 201200286 位螺釘導軌 視圖和圖5 的螺釘輸送 。該螺釘釋 和圖6 b )， 丨釘導軌122 2 1 2順時針 表面2 1 1以 螺釘運動方 置在螺釘輸 是槽，其與 —致，並有 '〇 位螺釘導軌 齒輪214與 備（未示出） 動，因此從 〇 〈盤2 1的結 構成爲螺釘 移動管32中。配置該螺釘釋放單元2以與該定 122的引導前端表面mi相接觸，如圖4的仰 的左側視圖中所示。 該螺釘釋放單元2執行準備步驟用於下述 機構3並可以構成爲螺釘輸入機構3的一部分 放單元2的主要元件是螺釘輸入盤21 (見圖6a 其藉由順時針方向和逆時針方向轉動，在定位螺 上依次取出螺釘S。該螺釘輸入盤21繞轉動軸 方向和逆時針方向轉動。螺釘輸入盤21的轉動 相對於螺釘供給機構1的定位螺釘導軌1 2 2的 向的合適的角度而設置，且螺釘接收槽213設 入盤21的轉動表面211中。該螺釘接收槽213 從定位螺釘引導件1 22中供給的螺釘S的位置 一個比螺釘S的螺紋部分S 2的直徑稍大的寬虔 此外，在該螺釘輸入盤2 1的相反側，定 122被佈置於該側上，固定有驅動齒輪214。該 上下移動的齒條2 1 5相嚙合。根據控制指令設 由驅動圓柱體2 1 6液壓控制齒條2 1 5的垂直運 順時針方向和逆時針方向轉動該螺釘輸入盤2 1 [螺釘輸送機構3] 接下來，參照圖7 a到圖7 d結合螺釘輸J 構描述螺釘輸送機構3的操作，螺釘輸入盤21 輸送機構3的一部分。 如圖7a中所示，爲了使螺釘裝入到螺釘輸入盤21的 201200286 螺釘接收槽2 1 3中且螺釘輸入盤2 1如圖中順時針轉動阻止 螺釘掉落，一個側面螺釘導軌124(見圖4)設置在螺釘供給 機構1側，並且沿螺釘輸入盤2 1的外圓周在螺釘頭部側設 置有螺釘頂部導軌125。在圖7 a中，螺釘輸入盤21狀態 仍保持靜止，其中螺釘被裝入該螺釘輸入盤21。 接著，如圖7 b中所示，按照控制指令設備（未示出） 的轉向指令，驅動圓柱體216突出，齒條215向上移動， 且齒輪2 1 4和螺釘輸入盤2 1順時針轉動大約1 3 5 °然後停 止。 在這裡，螺釘輸送機構3的斜道元件31安裝到該螺釘 供給機構1以與螺釘釋放單元2相接近，並且該斜道元件 31的管連接部315連接於螺釘擰緊機構4的輸送管32。 在圖7b中所示的螺釘輸入盤21的停止狀態下，螺釘 S以螺釘頭部S1被向下傾斜的方式處於輸送機構3的移動 進口 311的位置。隨後，如圖7c中所示，螺釘S1由該螺 釘的重量移動到螺釘導向槽312中。 接著，依照控制指令設備（未示出）的指令，壓縮空氣 被供給給設置在斜道組件31中的壓縮空氣進口 313，並從 設置在螺釘導向槽312中的螺釘S的上游的噴嘴314中釋 放，與此同時，依照控制指令設備（未示出）的指令，螺釘 擰緊機構5的吸力施加到該輸送管32上’由此從連接到輸 送管32的前端的釋放單元33的供給頭單元331吸取在螺 釘導向槽312中以螺釘頭部S1在前的方式被引導的螺釘 S，以輸送到螺釘擰緊機構5側。此外’當驅動圓柱體2 1 6 -10- 201200286 縮回時電磁閥門（未示出）的剩餘氣體用作供給到該壓縮空 氣進口 3 1 3的壓縮空氣，以簡化結構並改善運行效率。 由於使用壓縮空氣的該空氣輸送機構是本發明的該實 施方式中的一個次要的機構，它可以在需要時應用。正如 將在下文描述的，主體部分毫無疑問地是借助於螺釘擰緊 機構5的空氣吸力的螺釘輸送機構，且穿過間隙借助吸氣 動作實施螺釘輸送，該間隙處於驅動鑽頭5 1 1和位於驅動 鑽頭5 1 1前端部的螺釘夾持器（保護管）5 1 2之間。因此，使 用空氣的螺釘輸送實例是充分可能的，例如，在輸送管32 是較短的實施例中，只要該輸送管3 2朝外側打開，就沒有 必要供給壓縮空氣。 如果螺釘S的輸送已經完成，螺釘釋放單元2應該取 出下一個螺釘S。爲此目的，螺釘輸入盤21如圖7 d中所 示逆時針方向轉動，以便返回到如圖7 a中所示的狀態， 並在來自定位螺釘導軌122的第一個螺釘被裝到螺釘輸入 盤21的螺釘接收槽213中的狀態下做好準備。 然後，螺釘S以螺釘頭部S1在前的方式在輸送管32 中移動，並供給到螺釘擰緊機構5。此外，透明管的預定 長度可以被用作該輸送管32。該透明管由合成樹脂形成， 該樹脂具有彈性，具有恒定內徑，且具有內壁，一種阻止 螺釘卡在輸送管中的材料被施加到內壁。不用說，該內部 直徑可以根據所使用的螺釘S而變化。 [釋放單元33和驅動鑽頭部分51] 在此，將參照圖8到圖11描述輸送管32的前端的釋 -11 - 201200286 放單元3 3以及作爲釋放單元3 3的主要部件的供給頭單元 331。·如果供給頭單元331與螺釘擰緊機構5的驅動鑽頭部 分51正常接觸，螺釘S藉由吸力輸送到螺釘擰緊機構5__ 側。在此將詳細描述。 圖8是從上方看整個釋放單元的俯視圖，而圖9是彳;^ 下方看釋放單元的底面。供給頭單元331包括兩個供給_ 部件331a和331b以適應具有不同長度的不同種類的螺 釘。供給頭單元331設置在轉動臂332的前端部分上。轉 動臂332構造爲在轉動軸333(轉動軸xl)上轉動，該轉動 軸333設置在底座部337上。轉動臂332藉由轉動軸333 (見 圖9)被控制在可控的位置轉動和停止，也就是說，圖8的 撤離（evacuation)位置或圖16和圖17的靠近位置，在靠近 位置轉動臂332靠近螺釘擰緊機構5的前端的驅動鑽頭部 分511。轉動軸333具有通過驅動皮帶輪3351轉動的驅動 皮帶輪3331，驅動皮帶輪3351連接到步進電機335並通 過皮帶334連接到驅動皮帶輪3331。 同時，如圖8和圖1 1所示，在供給頭單元3 3 1的每個 供給頭部件3 3 1 a和3 3 1 b的上部的中心附近，設置有螺釘 輸送孔3311。每個螺釘輸送孔3311的底部連接到連接管 3 3 6的一側，而連接管3 3 6的另一側連接到螺釘進料口 3 3 8 的連接單元3381。連接單元3381從螺釘輸送機構3連接 到輸送管3 2。 螺釘進料口 338與轉動臂332同軸連接，並隨著轉動 臂332的轉動’而轉動軸333設置在底座部337上。連接 -12- 201200286 單元3 3 8 1和螺釘供給機構1從螺釘供給機構1連接到多個 輸送管32。 此外’如圖1 0的左側視圖和圖1 1的前視圖所示，底 座部337構造可藉由驅動圓柱體339而垂直移動。在某些 兀件中（At some members)，安裝各種感測器以操作控制是 可行的。首先，在供給頭單元3 3 1的螺釘輸送孔3 3 1 1中， 檢測安裝螺釘存在/不存在感測器3312(screw existence/ nonexistence detecting sensors 3312)以檢測螺釘是否正在 輸送。在每個螺釘輸送孔3 3 1 1的開口附近，設置有檢測鑽 頭存在 / 不存在感測器 3313(bit existence/nonexistence detecting sensors 3313)以檢測驅動鑽頭部51的驅動鑽頭 是否在開口附近。在轉動軸3 3 3的附近，安裝原點檢測感 測器3 3 5 2來檢測步進電機3 3 5的轉動原點，使得步進馬達 335總能停在正確的位置上。在用於垂直移動底座部 337 的驅動圓柱體339的上端部分，安裝有上升檢測感測器 3391，且在驅動圓柱體339的下端部分，安裝有下降檢測 感測器3 3 9 2。 在此，設置在供給頭單元331的供給頭部件331a或 3 3 1 b的上部中心附近的螺釘輸送孔3 3 1 1的通道的軸向， 相對於連接到供給頭單元3 3 1的供給頭部件3 3 1 a或3 3 1 b 的下部的連接管336的通道的軸向，是處於大約直角 (90。）。出於該原因，在供給頭單元331中’應當準備用於 改變處於直角的通道的結構。然而，就僅僅彎曲的普通管 來說，管的彎曲部分不可避免地有點平，因此螺釘S經常 -13- 201200286 卡在其中。 因此’在該實施方式’如圖12和圖13所示，導塊3314 用於自由地設計通道的形狀。導塊3314可分割爲兩個導塊 兀件3314a和3314b’而且如圖12所不，藉由插入螺釘3317 到結合孔3316該兩個導塊組件3314a和3314b結合到一 起。導塊3314的一個導塊元件3314a(或3314b)具有圖13 中的形狀。在導塊組件3 3 1 4 a和3 3 1 4 b結合到一起時，在 導塊組件3314a和3314b彼此面對的配合面3318，彎曲的 引導槽3315形成爲連接螺釘輸送孔3311和連接管336的 螺釘引導通道。 在該情形’成爲螺釘引導通道的彎曲的引導槽3315可 以自由地插入（cut into)導塊元件3314a和3314b的配合面 3318’因此螺釘引導通道的截面具有一致的準確的圓形遍 於螺釘引導通道上，或者如果需要，只在彎曲部分具有稍 大的準確的圓形。因此，彎曲區域沒有展平。 雖然描述了供給頭單元331的導塊3314的彎曲通道， 螺釘進料口 338的彎曲通道具有相同的結構。在螺釘進料 口 338中，每個螺釘導塊3382分割爲兩個導塊元件，也就 是左和右導塊組件3 3 8 2 a和3 3 8 2b。當導塊組件3 3 8 2 a和 3 3 8 2b結合在一起時，在導塊組件3 3 8 2a和3 3 8 2b彼此面 對的配合面，彎曲引導槽3 3 1 5形成，和導塊3 3 1 4相似。 此外，在供給頭單元3 3 1，成對的導塊元件3 3 8 1 a和3 3 8 1 b 可以設置爲和螺釘的種類一樣多。 如上所述，藉由可分割的導塊元件3 3 1 4a和3 3 1 4b形 -14- 201200286 成供給頭單元331的彎曲通道區域，且彎曲的引導槽以形 成在兩個導塊組件33 14a和33 14b的配合面33 1 8滑動引導 螺釘。 同時，如圖14a和圖14b中所示，螺釘擰緊機構（鑽頭）5 的前端的驅動鑽頭（BIT)部分51具有結構，該結構根據曰 本專利特許出願公開番號特開8 -22 975 2的的相關技術或已 知的結構。驅動鑽頭部分51從驅動鑽頭（BIT)511和螺釘夾 持器5 1 2之間的間隙吸取空氣，使得驅動鑽頭5 1 1與螺釘 幢合並夾持螺釘。 爲了吸氣，如圖1所示，螺釘擰緊機構5的主體部分 52的上端部連接到吸管53,該吸管連接到通過該系統可控 的吸氣裝置（未示出）。 此外，螺釘擰緊機構（鑽頭）5和螺釘擰緊機構5的驅動 鑽頭底座部54構造藉由控制指令設備（未示出）控制垂直移 動機構5 5，上升位置檢測感測器以及下降位置檢測感測器 可垂直移動到預定位置》 此外，螺釘擰緊機構（鑽頭）5和螺釘擰緊機構5的驅動 鑽頭部分51構造藉由螺釘裝配站，4的螺釘擰緊機構輸送單 元41可向左和右移動，並具有位置感測器（未示出）用於在 預定位置停止。 [操作略圖] 將參照圖1 5的流程圖和圖1 6到圖1 9的單獨狀態的透 視圖描述上述的實施方式的操作。 首先，在步驟S 1，按壓操作按鈕來發送螺釘供給指令，以 -15- 201200286 .開始自動螺釘供給操作。在步驟S2,通過安裝在定位螺釘導 軌122的前端的螺釘供給位置感測器16(見圖6a和圖6b) 檢測螺釘是否（存在/不存在）在螺釘供給機構1的定位螺釘 導軌1 22中。如果檢測到待供給的螺釘已經準備好（在步驟 S2中“是”），程式進行到步驟S3。在步驟S3，釋放單元33 的驅動圓柱體339被啓動，在垂直方向（Z軸）將底座部337 向下移動。相反’如果在步驟S2檢測到沒有螺釘（在步驟 S2中“否”）’供給螺釘到螺釘供給機構1的定位螺釘導軌 122。如果在螺釘儲存單元n中沒有螺釘，通過警告燈（未 示出）等作出警告。在圖1 6的透視圖中顯示步驟S3的狀態 〇 接下來，程式進行到步驟S4。在步驟S4，安裝在前端 部的具有兩個供給頭部件331a和331b的轉動臂332繞底 座部337的轉動軸333轉動到位置，並將供給頭單元331 的選定的供給頭部件（供給頭部件3 3 1 a和3 3 1 b中的任一個） 正好停在螺釘擰緊機構（驅動鑽頭）5的驅動鑽頭部分5 1的 下方。步驟S4的狀態在圖14a到圖14c的透視圖中顯示， 且是圖14 a的狀態。 在轉動臂332的轉動停止的時刻，或者在轉動操作 中’在步驟S4中’螺釘擰緊機構5和驅動鑽頭底座部54 通過垂直移動機構55向下移動。 然後’在步驟S5’螺釘擰緊機構5通過垂直移動機構 55向下移動’因此前端的驅動鑽頭部51與供給頭部件 331a(其是圖19中處於前側的供給頭部件）（或者如果需要 •16- 201200286 時是供給頭部件33 lb)緊密接觸。接下來，在步驟S6 由檢測鑽頭存在/不存在感測器3 3 1 3判斷螺釘輸送孔 和驅動鑽頭511的中心軸是否彼此一致。如果中心軸 一致（在步驟S6中“是”），程式進行到步驟S7。相反的 果中心軸彼此不一致（在步驟S6中“否”），程式返回到 S 5，使螺釘擰緊機構5繼續向下移動。 在步驟S7，如圖14b所示，在螺釘擰緊機構5 — 吸氣裝置的吸氣閥打開以開始從吸氣管5 3吸氣，因而 動鑽頭5 1 1和螺釘夾持器5 1 2之間的間隙吸氣。與此罔 壓縮空氣供給到壓縮空氣入口 313。結果，螺釘很快 動鑽頭511嚙合並藉由吸力保持在那。然後，在步驟 檢測螺釘是否吸起並完全分離供給頭單元3 3 1。如果 到在供給頭單元33 1中沒有螺釘（在步驟S8中“是”）， 進行到步驟S 9，其中螺釘擰緊機構5向上移動。相反 如果螺釘留在供給頭單元331中（在步驟S8中“否”）， 返回步.驟S7以執行將螺釘和驅動鑽頭511嚙合的操作 圖18的透視圖中顯示將螺釘和驅動鑽頭511嚙合的 S 7的操作狀態。 在步驟S9,如圖14c中所示，螺釘擰緊機構5和 鑽頭底座部54 —起向上移動。然後，在步驟S10，藉 升檢測感測器3 3 9 1檢測螺釘擰緊機構5是否到達上 置。如果檢測到螺釘擰緊機構5到達該上升位置（在 S 1 〇中“是”）’該螺釘擰緊機構5的上升停止。相反地 果螺釘擰緊機構5沒有到達該上升位置（在步驟S 1 ，藉 3 3 11 彼此 ，如 步驟 側的 從驅 丨時， 與驅 S8， 檢測 程式 地， 程式 …在 步驟 驅動 由上 升位 步驟 ，如 0中 •17- 201200286 “否”）’程式返回到步驟S9 ’其中該螺釘擰緊機構5繼續向 上移動。 如果螺釘擰緊機構5的上升完成，接著是在步驟S11 到S Μ中轉動臂3 3 2的撤離操作以及在步驟s2〗到S29中 螺釘擰緊機構5的螺釘擰緊操作。 轉動臂332的撤離操作如下執行。首先，在步驟sil， 停止螺釘輸送機構3的利用空氣的壓力輸送。接下來，在 步驟S12，轉動臂332反向轉動以移動供給頭單元331到 初始撤離位置。然後，在步驟S13，啓動驅動圓柱體339 以將轉動臂332和底座部337向上移動到初始位置。在步 驟S14，螺釘輸送操作完成而螺釘供給機構1等待下—個 螺釘供給指令。 同時，螺釘擰緊操作緊隨步驟S10。在步驟S21，螺釘 擰緊機構5藉由螺釘裝配站4的螺釘擰緊機構輸送單元41 而向左和右移動（右在此爲具體），並停止在由控制指令設 備設定的預定位置。在步驟S 22，擰緊到螺釘裝配站4的 物體輸送單元42的各種設備如照相機或手提電話的帶螺 紋物體421藉由物體輸送單元42前後移動，使帶螺紋部 422和驅動鑽頭511位於相同的垂直線上》步驟S22可以 和步驟S21同時執行。 在步驟S 2 3，檢測帶螺紋部4 2 2和驅動鑽頭5 1 1是否 位於相同的垂直線上。如果帶螺紋部422和驅動鑽頭5 1 1 沒有位於相同的垂直線上（在步驟S 2 3中“否”），程式進入 步驟S22。如果帶螺紋部422和驅動鑽頭5 1 1位於相同的 -18- 201200286 垂直線上（在步驟S23中“是”），在步驟S24，藉由螺釘擰緊 機構5啓動垂直移動機構55並與下降位置檢測感測器協同 操作，以在設定位置將驅動鑽頭5 1 1與螺釘嚙合。接下來， 在步驟S25，驅動鑽頭（BIT)51 1轉動以開始螺釘擰緊操作。 圖19是顯示狀態的透視圖，其中轉動臂332和底座部 337藉由在步驟S13啓動驅動圓柱體339而向上移動並撤 到初始位置’以及操作狀態’其中藉由在步驟2 5轉動驅動 鑽頭（BIT)51 1而開始操作螺釘。 接下來’在步驟S26’檢測驅動鑽頭511的轉動是否 停止。如果驅動鑽頭511的轉動停止，在步驟S27，該螺 釘擰緊操作完成’與此同時，到驅動鑽頭511的吸氣停止。 相反地，如果驅動鑽頭511繼續轉動，程式返回步驟S25。 在步驟S27後，在步驟S28，藉由螺釘裝配站4的螺 釘擰緊機構輸送單元41，螺釘擰緊機構5向左或右移動（實 施方式中向左），物體421移動到由控制指令設備設定的預 定位置。然後’在步驟S29，該螺釘擰緊操作完成。 隨後，上述自動螺釘擰緊操作的步驟S1到S29可以重 複用於裝配物品的預定部分。 在此’藉由圖20a到圖20c和圖21a和圖21b所顯示 的壓縮空氣進行壓力輸送的.相關技術進行缺陷對比，並詳 細描述根據本發明實施方式的利用空氣的螺釘輸送機構， 其藉由本發明實施方式中的吸氣設備吸氣。 可以在圖20c中從箭頭所示氣流看出，用於壓力傳輸 的空氣在Y形路徑h和前端部分的夾持器c 1間形成漩渦。 -19- 201200286 結果，螺釘卡住或者反向的次數增加。尤其是，所有供，給 用於壓力傳輸的空氣不是從路徑的出口排出，而剩餘空氣ι 的流動在Y形路徑h和前端部分的夾持器c 1間反向，而弓丨 發漩渦狀態。因此，旋轉動力施加於螺釘。由於這個原医|， 可以容易地反轉短螺釘或者輕螺釘。 此外，如圖21a所示，作爲一種用於阻止螺釘被倒轉 的方法，其中’提供一種構造連接用於阻止螺釘在γ形路 徑h附近倒轉的螺釘倒轉阻止機構i。然而，如圖2丨b所示， 在具有上述結構的螺釘供給驅動鑽頭中，如果螺釘的長度 是螺釘頭直徑的大約2倍或者更多倍，或者是大尺寸螺釘 (重螺釘），如果每個螺釘輸送管具有適當的內徑，就能夠 穩定地供給。然而’如果螺釘的長度是螺釘頭直徑的大約 2倍或者更小，或者是小尺寸螺釘（輕螺釘），螺釘卡住或者 在Y形路徑h和夾持器c 1間反向的可能性顯著增加。 因此，本發明的實施方式藉由將螺釘輸送方式從壓力 輸送到抽吸解決了在Y形路徑h和夾持器c ι間發生的空氣 漩渦現象。 首先，在壓力輸送的情況下，作爲一種壓制頂點的方 法，例證了一種爲不引起頂點而調整空氣量的方法。然而， 實際上’因爲有太多的因素用於調整，像是單個螺釘的尺 寸或者形狀的改變或者溫度或者供庳空氣的露點的改變， 合適地調整空氣量是非常困難的。 同時’如同在本發明的實施方式中—樣，當螺釘藉由 抽吸輸送時’進入驅動鑽頭的空氣流的量取決於抽吸設備 -20- 201200286 排出的空氣的量’這意味著沒有空氣剩餘。所以，空氣的 游渦狀態不會出現。因此，能夠以穩定的姿態輸送螺釘。 由於根據本發明的實施方式的自動螺釘擰緊裝置具有 以上所述的構造和功能，它具有以下優勢。 (1)由於使用空氣吸力，從螺釘擰緊機’構側經由螺釘輸 送機構3將螺釘S以螺釘頭部si在前的方式輸送，螺釘不 太可能損傷輸送管32的內壁且不會卡在輸送管32中，並 能夠穩定螺釘S的姿態，使螺釘和驅動鑽頭牢固地嚙合， 穩定地供給螺釘，因而能夠改善可靠度。 此外’可以自動且快速地將與驅動鑽頭511嚙合的螺 釘擰緊到物體的帶螺紋部42 2。 (2)由於在轉動臂332的前端設置了對應於多個不同種類的 螺釘的供給頭單元3 3 1，所以可以從多個不同種類的螺釘中 選擇需要的種類的螺釘且快速地將需要的種類的螺釘與驅 動鑽頭嚙合。此外，因爲可以僅藉由控制供給頭單元的轉 動位置爲驅動鑽頭供給需要的種類的螺釘，使得裝配簡單 且保養容易。 這對於本領域的技術人員來講很明顯的是，在不偏離 本發明的範圍和精神的情況下可以做出各種不同的修改和 變化。例如，雖然在實施方式中使用了兩個供給頭部件， 也可以爲轉動臂3 3 2設置三個或者更多供給頭部件，只要 供給頭單元可以與驅動鑽頭部分51對齊。因此，其應當被 理解，上述實施方式在所有方面都不是限定性的，而是說 明性的。本發明的範圍是由所依附的權利要求所定義’而 -21- 201200286 不是以先前技術的敘述內容所定義，因此所有落入權利要 求的邊界和限制，或者等同權利要求的邊界或限制變換內 的變化和修改’都因而確定爲被包含在權利要求內。 【圖式簡單說明】 圖1是根據本發明的一個實施方式的螺釘擰緊裝置的 剖面透視圖。 圖2是圖1的螺釘供給機構1的透視圖。 圖3是圖2的螺釘供給機構的前視圖。 圖4是從螺釘輸送單元上看的圖2的螺釘釋放單元的 俯視圖。 圖5是圖4的螺釘釋放單元的局部右視圖。 圖6a和圖6b是放大的透視圖，用於解釋圖5的螺 釘輸送盤的操作。 圖7 a到圖7d是放大的透視圖，用於解釋螺釘釋放 單元和螺釘輸送機構的操作。 圖8是從上方看的本發明的實施方式的釋放單元33的 俯視圖。 圖9是圖8的釋放單元的仰視圖。 圖1 0是圖8的釋放單元的左側視圖。 圖11是圖8的釋放單元的局部剖面的前視圖。 圖12是本發明的實施方式的供給頭單元的導塊部件 的透視圖。 圖1 3是圖1 2的導塊部件的分解透視圖。 圖14a到圖14c是示意圖，用於解釋本發明的實施方 -22- 201200286 式中將螺釘與驅動鑽頭（BIT)嚙合的操作。 圖1 5是說明該實施方式的流程圖。 圖1 6是說明該實施方式中自動螺釘供給操作的開始 狀態的透視圖。. 圖丨7,是顯示一種狀態的透視圖，其中藉由從圖16的 狀態移動’供給頭單元3 3 1正好位於驅動鑽頭部5 1的下側。 圖1 8是顯示一種狀態的透視圖，其中藉由從圖1 7的 狀態向下移動驅動鑽頭5 1 1，螺釘與驅動鑽頭5 1 1嚙合。 圖1 9是顯示一種操作狀態的透視圖，其中驅動鑽頭 5 1 1開始一螺釘擰緊操作。 圖2 0a到圖20c是根據相關技術的自動螺釘擰緊裝置 的剖視圖。 圖2 1 a和圖2 1 b根據相關技術的另一個自動螺釘擰緊 裝置的剖視圖。 【主要元件符號說明】 1 螺 釘 供 給 機 構 11 螺 釘 儲 存 單 元 111 前 殻 體 板 12 導 軌 12 1 -i-t· 刖 端 部 122 疋 位 螺 釘 導 軌 122 1 引 導 前 端 表 面 123 螺 釘 定 位 蓋 124 側 面 螺 釘 導 軌 -23- 201200286 1 25 螺 13 震 13 1 刷 14 螺 15 驅 2 螺 2 1 螺 2 11 轉 2 12、 3 3 3 轉 2 13 螺 2 14 齒 2 15 齒 2 16 驅 3 螺 3 11 移 3 12 螺 3 13 壓 3 14 噴 3 2 輸 33 釋 3 3 1 供 3 3 1a、 3 3 1b 供 33 11 螺 3 3 12、 3 3 13 感 釘頂部導軌 動刷 轉向機構 釘收集單元 動馬達 釘釋放單元 釘輸入盤 動表面 動軸螺釘供給機構 釘接收槽 輪 條 動圓柱體 釘輸送機構 動進口 釘導向槽 縮空氣進口 嘴 送管 放單元 給頭單元 給頭部件 釘輸送孔 測器 -24- 201200286 3 3 14 3314a、 3314b 3 3 15 3 3 16 3 3 17 3 3 18 3 3 2 334 3 3 5 3331、 3351 3 3 5 2 3 3 6 3 3 7 3 3 8 3 3 8 1 3381a 、 3381b 3 3 8 2 3382a 、 3382b 3 3 9 3 3 9 1 3 3 92 4 4 1 42 導塊 導塊元件 引導槽 結合孔 螺釘 配合面 轉動臂 皮帶 步進電機 驅動皮帶輪 原點檢測感測器 連接管 底座部 螺釘進料口 連接單元 導塊元件 螺釘導塊 導塊組件 驅動圓柱體 上升檢測感測器 下降檢測感測器 螺釘裝配站 螺釘擰緊機構輸送單元 物體輸送單元 -25- 201200286 42 1 物 體 422 帶 螺 紋 部 5 螺 釘 fr· 緊 機 構 5 1 鑽 頭 部 5 11 驅 動 鑽 頭 5 12 螺 釘 夾 持 器 52 主 體 部 分 5 3 吸 管 54 驅 動 鑽 頭 底 座 部 5 5 垂 直 移 動 機 構 S 螺 釘 SI 螺 釘 頭 部 S2 螺 紋 部 分 XI 轉 動 軸 h 路 徑 i 螺 釘 倒 轉 阻 止 機構 cl 夾 持 器 -26-

Claims (1)

1. 201200286 七、申請專利範圍： 1. 一種自動螺釘擰緊裝置，其使用螺釘擰緊機構的空氣吸 力，通過螺釘輸送機構，將螺釘從螺釘供給機構輸送到 該螺釘擰緊機構，使螺釘與螺釘擰緊機構前端的驅動鑽 頭部嚙合，並擰緊該螺釘於預設的帶螺紋部，其特徵在 於： 釋放單元設置在螺釘供給機構的輸送管的前端， 轉動臂安裝在釋放單元，且供給頭單元安裝在該轉 動臂的前端，以使得與該螺釘擰緊機構的前端的驅動鑽 頭部緊密接觸； 該供給頭單元在緊密接觸的位置和撤離位置之間可 移動，在緊密接觸位置，供給頭單元與該螺釘擰緊機構 的前端的驅動鑽頭部緊密接觸，在撤離位置，供給頭單 元遠離驅動鑽頭單元；且 在緊密接觸位置，該螺釘擰緊機構的前端的驅動鑽 頭部與螺釘接觸，並吸引螺釘的頭部以便和螺釘嚙合。 2. 如申請專利範圍第1項所述的自動螺釘擰緊裝置，其中： 和多個不同種類的螺釘相一致的多個供給頭部件設 置在轉動臂的前端的供給頭單元’且選定預設的供給頭 部件並使其與驅動鑽頭部接觸’從而可以供給不同種類 的螺釘到供給頭部件。 3. 如申請專利範圍第1項所述的自動螺釘擰緊裝置，其中： 通過形成彎曲的引導槽而形成的每個供給頭部件的 彎曲通道，該彎曲通道用於在可分割的導塊元件的配合 面引導螺釘。 -27-